1 引言
MZQ-200型縱向切片機作為生產(chǎn)裝修板的主要機械，其基本工作原理是:機頭通過特殊輸送帶按一定的壓力壓住木料，正向刨切成一定規(guī)格的薄片，每次刨切后并返回，接著機頭下降，周而復始。
早期的切片機每次刨切后進給量是通過時間繼電器控制普通的三相異步電動機來實現(xiàn)的，靠電磁剎車停止進給,但由于三相異步電動機的轉(zhuǎn)速因負載的不同而變化，所以每次進給量是不相同的，最終造成壓力不均，致使切片厚度不同，甚至無法刨切。也有通過調(diào)整微動開關(guān)的位置來控制進給電機的停止，來實現(xiàn)壓力控制，但由于微動開關(guān)調(diào)整要憑借經(jīng)驗，所以也不利于調(diào)整。
隨著工控技術(shù)的不斷發(fā)展,可編程序控制器的性能價格比越來越高,步進電機受脈沖控制,位移量取決于脈沖數(shù),而PLC又具有脈沖輸出、脈沖控制功能，PLC與步進電機很容易實現(xiàn)位置控制功能。本系統(tǒng)將機頭進給改為PLC控制步進電機,構(gòu)成開環(huán)控制來實現(xiàn)精確進給。
2 系統(tǒng)構(gòu)成
采用LG公司的PLC集中控制(內(nèi)置2軸位置控制功能、高速計數(shù)功能等，編程軟件采用梯形圖)，采用KINCO公司的步進電機及步進電機控制器，另外用Easy view觸摸屏與PLC通訊，顯示、設(shè)定有關(guān)參數(shù)。其系統(tǒng)流程如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)流程圖
(1) 系統(tǒng)設(shè)計
因為本系統(tǒng)只有一臺步進電機，所以只有1軸位置控制，其中P40為PLC位置通道1的脈沖輸出端子，P42為方向控制端子。PLC與步進電機控制器及步進電機接線如圖2所示。
圖2 PLC與步進電機控制器及步進電機接線圖
圖3 參數(shù)設(shè)定界面
利用位置絕對啟動指令POSDST S(通道指定)、N1(絕對/相對坐標)、SV1(位置地址)、SV2(位置速度)可以實現(xiàn)定量控制，利用POSJOG指令實現(xiàn)點動控制，點動速度及方向可以通過梯形圖設(shè)定。在位置控制界面可以設(shè)定加速時間(Accel)、減速時間(Decel)、電子齒輪間隙(Backlash comp)、基本速度(Bias Speed)及上限速度(Speed limit) 設(shè)定點動的上限(High speed)及下限速度(Low speed)(單位為PPS)等參數(shù)，如圖3所示。
(2) PLC通過RS232端口與觸摸屏實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊
PLC通過RS232端口與觸摸屏實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，通過觸摸屏顯示有關(guān)數(shù)據(jù)以及幫助信息，設(shè)定有關(guān)數(shù)據(jù)。例如機頭每次進給的距離，實際最終轉(zhuǎn)換為PLC輸出的脈沖數(shù)，最終控制步進電機進給步數(shù)。例如當傳動比為1:30，絲杠螺距為6mm，步進電機200步/轉(zhuǎn)時，步進電機設(shè)定步數(shù)(n)與機頭實際進給量的關(guān)系為:n/200×1/30×6=0.1mm，即步進電機每走100步機頭進給量為0.1mm。其中n就是PLC的位置地址，可以通過觸摸屏設(shè)定，適當設(shè)定觸摸屏的數(shù)值輸入?yún)?shù)的小數(shù)點位置，即可以改變數(shù)值的10n或101/n倍。設(shè)定在觸摸屏上輸入0.1mm，對應PLC的輸入數(shù)值即為100，PLC將通過指定通道輸出100個脈沖，從而控制步進電機運行100步。以上設(shè)定是為了使操作者更加方便、直觀地設(shè)定參數(shù)。
如果忽略機械傳動間隙，不難得出本機機頭自動下降精度為1/200×1/30×0.6mm=0.001mm。
有關(guān)PLC的位置控制參數(shù)設(shè)定及梯形圖請參照圖4。
圖4 PLC的位置控制參數(shù)設(shè)定及梯形圖
另外利用PLC的減計數(shù)器指令，可以預先設(shè)定刨切數(shù)量，以方便定量包裝。
3 結(jié)束語
綜上所述，利用PLC控制步進電機實現(xiàn)進給，簡化了電路的設(shè)計，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、設(shè)備的進給精度，通過編程軟件可以方便的編制梯形圖以及設(shè)定有關(guān)參數(shù)，利用觸摸屏可以準確、直觀的顯示、設(shè)定有關(guān)參數(shù)，有效的提高了產(chǎn)品質(zhì)量以及設(shè)備檔次。
